磺化聚苯乙烯/壳聚糖复合微球形貌调控及性能研究

【摘要】表面或内部具有多孔结构的多孔聚合物微球,与传统的内部单腔中空微球相比,具有更高比表面积,较低的相对密度。根据多孔的类型可以把多孔聚合物微球分为开孔和闭孔型,按照整体尺寸大小分为微米和亚微米级,根据该孔径的大小可分为大孔、中孔和微孔。多孔聚合物微球在表面科学领域、吸附剂、离子交换分离、催化剂负载、传感器、太阳能电池等许多领域。多孔聚合物微球可以通过物理法或化学法制备。常见的化学制备方法有悬浮聚合法、种子溶胀法；物理法乳液溶剂蒸发、喷雾干燥法、冷冻干燥法等。本课题研究的主要内容如下：1.本课题中,我们发展了一种反应条件温和、成孔效率高的溶剂诱导界面相分离法来合成多孔复合微球。该方法是通过控制不良溶剂正庚烷在60℃温度下溶蚀磺化聚苯乙烯微球(SPS),当反应温度降低时,不良溶剂溶解磺化聚苯乙烯微球的性能变差,不破坏微球原有的球形结构,可以制备出具有多孔笼空结构的磺化聚苯乙烯微球。多孔结构的形成过程如下：在醇水体系中,正庚烷液滴在磺化聚苯乙烯微球的表面聚集,形成以磺化微球为中心的Pickering乳液。在室温下正丁醇和正庚烷是磺化聚苯乙烯的不良溶剂,但随着体系温度的增加,正丁醇和正庚烷的溶解逐渐增强,使得磺化微球部分被溶蚀并形成孔洞结构。当温度下降时,正丁醇和正庚烷体系对磺化聚苯乙烯的溶解性差,使得多孔笼状球形的结构固定。2.通过界面诱导相分离法制备了多孔磺化聚苯乙烯／壳聚糖(SPS-CS)复合微球。壳聚糖(CS)是一种含有氨基和羟基的生物材料,由于具有亲水性、生物相容性、生物可降解性能以及良好的重金属离子吸附能力。研究了SPS微球吸附CS、CS交联程度对复合微球形貌结构的影响；在此基础上利用多孔微球SPS/CS复合微球为载体负载纳米银,制备出多孔结构的SPS/CS/Ag纳米复合微球,并研究了其在光催化降解亚甲基蓝(MB)中的效果。结果证实,多孔微球载体能提高CS的有效利用率,并能提高纳米复合结构微球的光催化活性。
【作者】李鑫；
【导师】宋林勇；
【作者基本信息】安徽大学，化学工程，2014，硕士
【关键词】磺化聚苯乙烯；壳聚糖；多孔微球；溶剂/非溶剂；相分离；

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